Another convex combination of product states for the separable Werner state
本文将两量子比特系统中的可分Werner态明确地表示为乘积态的凸组合，这与Wootters方法得到的凸组合不同。双量子比特系统中的维尔纳态只有一个实参数，并且根据参数的值从不可分态到可分态变化。我们推导出一个隐变量模型，诱导我们的分解形式的可分离的维尔纳状态。从我们的显式形式的产品状态的凸组合，我们了解到以下几点：维尔纳状态的可分性参数的临界点来自量子比特的局部密度算子的积极性。
2006-02-09 quant-ph
Univariate Functions for the Hilbert-Schmidt Volumes of the Real and Complex Separable Two-Qubit Systems
（复数）两量子比特系统包括15维凸集，而实两量子比特系统包括9维凸集。虽然这两个集合的希尔伯特-施密特体积的公式是已知的--由于Sommers和Zyczkowski最近的重要工作（J. Phys. A {36}，10115 [2003]）--但迄今为止还没有获得可分离子集的体积的公式。我们把这两个问题归结为确定一个变量的某些函数。
2006-07-28 quant-ph
Distribution and dynamics of entanglement in high-dimensional quantum systems using convex-roof extended negativity
我们发展理论的纠缠分布和纠缠动力学的量子系统，其中包括以前的量子位配方。利用凸屋顶扩展负性，我们推广了先前关于各向同性态纠缠分布和去极化通道纠缠动力学的量子比特结果，并建立了这两种纠缠网络之间的关系.
2010-06-03 quant-ph
Locking entanglement measures with a single qubit
研究了两体态在丢弃或测量一个量子比特时的纠缠损失。研究不同纠缠度量的行为，我们发现形成纠缠、纠缠代价和对数负性是可锁定的度量，因为它们可以在测量一个量子比特后任意减小。证明了任何凸的渐近非连续测度都是可锁的。因此，可以锁定所有凸形屋顶措施。纠缠的相对熵被证明是一个不可锁定的措施。
2004-04-16 quant-ph
There exist infinitely many kinds of partial separability/entanglement
在三部系统中，根据局部系统的二分性，有三种基本的二分性：$A$- $BC$，$B$ - $CA$和$C$ - $AB$.我们从三个量子比特系统中由这些基本双可分态组成的三个凸集开始，考虑它们的交集和/或凸包的任意迭代，得到凸锥。一个自然的方法来分类三方状态是考虑那些凸集，他们属于或不属于。这对混合态的部分纠缠的分类特别有用。我们证明了由这三个基本凸集关于凸包和交集所生成的格有无穷多个互不相同的成员，从而证明了存在无穷多种三量子比特部分纠缠。为了做到这一点，我们考虑在晶格中的凸集的增加链，并展示三个量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger对角状态区分链中的凸集。
2022-03-31 quant-ph
Digital simulation of convex mixtures of Markovian and non-Markovian single qubit Pauli channels on NISQ devices
本文研究在NISQ设备上模拟单量子比特泡利信道的凸混合，针对马尔可夫混合产生非马尔可夫信道及非马尔可夫混合产生马尔可夫信道两种情况，提出减少CNOT门数量的启发式电路构造方法和正则化过程矩阵以获得CPTP信道的策略。
2024-02-27 quant-ph
Completely positive covariant two-qubit quantum processes and optimal quantum NOT operations for entangled qubit pairs
研究了以协变方式变换给定纠缠度的纯两量子比特输入态的全正量子操作的结构。其特殊情况是量子非操作，其以最佳方式将给定纠缠度的纠缠纯两量子比特输入状态转换为正交状态。基于我们的一般分析，确定了所有的协变最优两量子比特量子非操作。特别是，它表明，只有在最大纠缠的输入态的情况下，这些量子非操作可以完美地执行。
2006-03-21 quant-ph
Identifying non-k-separability of a class of N-qubit complete graph states using correlation tensors
我们导出了$N$ -量子比特完全图态的$N$ -体相关张量的标准张量范数的一般表达式。利用这个表达式，我们给出了一类$N$ -量子比特完全图态（包括GHZ态）的非$k$-可分性判据。我们通过考虑添加了色积噪声的$N$ -量子比特完全图态来说明我们的准则的性能。我们还表明，很少有本地测量设置足以评估我们的标准。
2016-05-25 quant-ph
Complete analysis to minimum-error discrimination of mixed four qubit states with arbitrary prior probabilities
在这项工作中，我们提供了一个完整的分析，以最小错误的歧视与任意先验概率的混合四量子比特状态。为了使分析更全面，最重要的工作是找到零测量算子存在的充分必要条件。从量子比特态的几何结构出发，得到了混合四量子比特态最小误差测量中零算符存在的解析条件，并给出了每个最优POVM具有非零元素的充要条件.利用这个条件，我们完全分析了任意先验概率下混合四比特态的最小误差鉴别。
2021-11-24 quant-ph
Concurrence and Entanglement Entropy of Stochastic 1-Qubit Maps
给出了所有正的和保迹（“随机”）的1-量子比特映射的并发性的显式表达式。我们用一种新的方法构造了相应的凸屋顶模式。我们的结论是，两个组件的最佳分解总是存在的。我们的结果可以推广到2 × N量子系统，给出了所有二阶密度算符的纠缠度以及它们的纠缠度的上下界。我们将这些结果应用于保持轴对称的1-量子比特随机映射的纠缠熵的研究。使用解析和数值结果，我们分析的分歧模式出现在凸屋顶的最佳分解，并给出结果的一次拍摄（Holevo-Schumacher-Westmoreland）的能力，这些地图。
2009-03-07 quant-ph
The ZX-calculus is complete for the single-qubit Clifford+T group
ZX演算是一种用于纯态量子比特量子力学推理的图形演算。它对于纯量子比特稳定子量子力学是完备的，这意味着任何只涉及稳定子运算的等式，只要可以用矩阵导出，也可以用图形导出。稳定器操作包括酉克利福德群，以及在状态中准备量子比特。|0>，以及计算基础中的测量。对于一般的纯态量子比特量子力学，ZX演算是不完整的：存在涉及单个量子比特上的非稳定子么正操作的等式，这些等式不能从ZX演算的当前规则集导出。在这里，我们表明，ZX演算的单量子位仍然完整的操作T添加到单量子位稳定器操作。这是特别有趣的，因为所得的单量子比特Clifford+T群近似是通用的，即任何酉单量子比特算子可以仅使用Clifford算子和T近似到任意精度。
2014-12-30 quant-ph
The complete basis with an unextendible product basis and exact-entanglement bases (CBUPB) of three qubit
本文给出了三量子比特不可扩展的乘积基和精确纠缠基，并讨论了精确纠缠基的纠缠性质。另外，利用精确纠缠基得到了束缚纠缠混合态。
2006-05-24 quant-ph
All (qubit) decoherences: Complete characterization and physical implementation
我们研究了被建模为量子系统的碰撞序列的退相干通道（例如，量子位）与粒子（例如，量子位）的环境。我们表明，碰撞诱导退相干时，系统量子比特和环境（水库）量子比特之间的二分相互作用的控制U幺正变换（门）描述。我们表征退相干通道，并在量子比特的情况下，我们指定最一般的退相干通道，并推导出相应的主方程。最后，我们分析了系统与环境在退相干过程中产生的纠缠。
2005-05-10 quant-ph
Partial separability/entanglement violates distributive rules
我们发现了三个量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger对角态，这告诉我们三个量子比特态的部分可分性违反了关于凸和和交两种运算的分配规则。涉及分配规则的凸集之间的间隙具有非零体积。
2020-06-04 quant-ph
Tighter Constraints of Multi-Qubit Entanglement in Terms of Nonconvex Entanglement Measures LCREN and LCRENoA
本研究针对非凸纠缠度量的单配性问题，基于LCREN和LCRENoA结合汉明重量建立更紧的多量子比特纠缠单配/多配性不等式，且适用于违反CKW不等式的高维态。
2024-02-01 quant-ph
Complete proof of Gisin's theorem for three qubits
Gisin定理证明了对于任意纯二体纠缠态，存在Bell-CHSH不等式的破坏，揭示了它与局域实在模型的矛盾。类似的结果是否适用于三量子比特纯纠缠态，仍然没有解决。我们分析表明，所有的三量子比特纯纠缠态违反贝尔型不等式，来自本地现实主义的基础上，利用哈代的非定域性参数。
2009-01-15 quant-ph
Exploiting quantum parallelism of entanglement for a complete experimental quantum characterization of a single qubit device
我们提出了第一个完整的实验量子层析表征的单量子比特设备实现了一个单一的纠缠输入状态。纠缠输入态在被测器件上量子并行地扮演着所有可能的输入态的角色。该方法可以简单地扩展到任何n量子比特设备，只需将整个实验设置复制n次。
2002-10-31 quant-ph
Informational completeness of qubit measurements and IC preservability of qubit channels: Characterization and Quantification
The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔印度理工学院）
本文引入并刻画了任意量子测量信息完备性的忠实度量，评估了量子比特SIC测量的信息完备性，并建立了量子通道信息完备性可保持性的度量及其与绝对输出相干性的关系。
2026-06-18 quant-ph
Complete characterization of qubit masking
我们研究了通过非零线性算子将编码在单个量子比特中的信息分配给两个量子比特之间的相关性的信息掩蔽问题。结果表明，一个非零的线性算子不能屏蔽任何非零的量子比特态测度集。我们证明了Bloch球上关于任何掩蔽子的最大可掩蔽态集是球面圆上的最大可掩蔽态集。Bloch球面上的球面圆上的任何态都是可屏蔽的，这也证明了Modi等人[Phys.Rev.Lett. 120，230501（2018）]。我们为所有可屏蔽集合提供了明确可操作的酉屏蔽器。作为应用，介绍了不同的秘密共享协议。
2019-10-01 quant-ph
Complete Characterization of the Ground Space Structure of Two-Body Frustration-Free Hamiltonians for Qubits
已知在量子比特之间仅携带两体相互作用的无阻挫哈密顿量的基态的寻找问题在多项式时间内是可解的。最近还表明，对于任何这样的哈密顿量，总是有一个基态，是一个产品的单或两个量子比特状态。然而，目前还不清楚整个地面空间是否具有任何简洁的结构。在这里，我们给出了任何两体无挫挫哈密顿量的量子比特的基空间的完整特征。也就是说，它是相同树结构的树张量网络状态的跨度。这个特征使我们能够表明，确定基态简并度的问题与它的经典类似物一样难，但并不比它难。
2010-10-12 quant-ph
A complete set of covariants of the four qubit system
我们得到了一个完整的和最小的一组170个生成元的代数的$SL(2,\C)^{\times 4}$ -协变的二元四线性形式。用四量子比特系统来解释，这特别描述了在其投影希尔伯特空间中由局部滤波操作的轨道形成的代数簇。此外，这揭示了一些光的本地么正不变量，并提供了所有可能的积木为这样一个系统的纠缠措施的建设。
2003-06-27 quant-ph
Entanglement and Nonlocality in Diagonal Symmetric States of $N$-qubits
我们分析了对称$N$ -量子比特态在Dicke基上对角化的凸集的纠缠和非定域性质。首先，我们证明了在这个集合中，部分转座（PPT）的正性对于可分性是必要的和充分的-这也是最近在https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.060101 {Phys. Rev. A \textbf{94}，060101（R）（2016）}中报道的。进一步，我们证明了在两体贝尔不等式下，纠缠DS中的哪些态是非定域的。对角对称凸集包含一个简单的扩展的状态族，它违反弱Peres猜想，对于一个分区是PPT，但在这样的分区中违反贝尔不等式。我们的方法开辟了新的方向，以解决纠缠和非局域性的高维对称态，目前很少有结果。
2017-01-12 quant-ph
Complete Separability and Fourier representations of n-qubit states
分离性的必要条件在计算基中最容易表达，而充分条件在自旋基中最方便表达。我们使用阿达玛矩阵来定义这两个基地之间的关系，并强调其解释为傅立叶变换。然后证明了一个用自旋系数表示的完全可分性的一般充分条件，并给出了一类广义Werner密度完全可分性的充要条件.作为该理论的进一步应用，我们给出了一组密度满足Peres条件的$n$ -量子比特态完全可分的充要条件.
1999-12-28 quant-ph
Superconductor Qubits Hamiltonian Approximations Effect on Quantum State Evolution and Control
Bloch球上超导电荷量子比特、相位量子比特和磁通量子比特的量子态在没有外部驱动的情况下始终稳定于初始态。通过对量子比特的驱动，电荷和通量哈密顿量的近似导致了量子态在布洛赫球中绕轴的旋转，与精确哈密顿量的旋转矢量完全不同。相位量子比特的量子态在近似哈密顿量和精确哈密顿量下的轨迹是相同的，但量子可观测量的期望值与另外两个量子比特有相当大的误差。微波驱动控制是针对近似的哈密顿量设计的，并施加在实际系统上，显示出与期望轨迹完全不同的轨迹。最后，设计了一个非线性控制器，通过外加$μ$ V电压控制和nA电流控制，实现了一般量子比特的完全稳定，使量子态稳定在一个期望的态。
2020-11-26 quant-ph
Complete Bell-state analysis for superconducting-quantum-interference-device qubits with transitionless tracking algorithm
在本文中，我们提出了一个协议，完全贝尔态分析的两个超导量子干涉器件量子比特。利用无跃迁跟踪算法设计的微波脉冲序列可以完成Bell态分析，这是绝热捷径技术中的一种有效方法。在整个过程之后，区分四个Bell态的信息将被编码在两个辅助量子比特上，而Bell态保持不变。人们可以通过检测辅助量子位来读出信息。因此贝尔态分析是非破坏性的。数值模拟表明，即使考虑到退相干，该协议在现有的实验技术条件下也具有很高的区分Bell态的成功概率。因此，该协议在量子通信和超导量子网络的量子计算中具有潜在的应用价值。
2017-07-13 quant-ph
Complete analysis for three-qubit mixed-state discrimination
本文将最小误差状态判别问题视为互补问题，得到了最优性的几何条件。这些可以作为判断每个最优测量算子是否非零的充分必要条件。利用这些条件和归纳方法，我们证明了一种几何方法和N-量子比特混合态鉴别的内禀多面体。当内禀多胞形为点、线段或三角形时，解析地得到了猜测概率、精确解的充分必要条件和最优测度。我们将这个结果应用于任意三比特混合态的判别问题，得到了猜测概率和最优测量的完全解析解.
2013-10-02 quant-ph
The nine ways of four qubit entanglement and their threetangle
我计算了在Phys.Rev.A { \bf 65}，052112（2002）中发现的四量子比特代表态的约化密度矩阵的混合三角$τ_3[ρ]$。在大多数情况下，凸屋顶，除了一类，我提供了一个新的上限，这是假设非常接近凸屋顶。我比较结果发表在物理评论快报。{ \bf 113}，110501（2014）。由于在那里应用的方法通常会导致较高的上限值，在某些情况下，可以理解，凸屋顶是准确获得的，即当$τ_3$消失的零多面体收缩到一个单一的点。
2016-09-02 cond-mat.other quant-ph
Complete eigenstates of identical qubits arranged in regular polygons
我们计算了N个量子比特或排列在正多边形顶点上的二能级原子（TLA）阵列的相干单激发和多激发对应的能量本征值和本征态。我们仅假设耦合通过交换相互作用发生，该交换相互作用取决于量子位之间的分离。我们包括了所有量子比特对之间的相互作用，我们的结果对相对于辐射波长的任意距离都有效。为了说明这些状态的有用性，我们绘制了4个量子比特阵列的n=2（双激子）本征态的衰减率的距离依赖性，并将双激子本征值和本征态以及吸收频率、线宽和相对强度制成表格，用于由N=2，.，长波长极限的9个量子比特。
2002-11-13 quant-ph
Complete positivity, finite temperature effects, and additivity of noise for time-local qubit dynamics
我们提出了一个量子比特动力学的一般模型，它需要纯退相和耗散的时间局域主方程。这使我们能够描述超出通常的马尔可夫近似的热化和退相的综合效果。我们研究了完全的正性条件，并引入了一个启发式模型，总是物理的，并提供了正确的马尔可夫极限。本文研究了温度对系统非马尔可夫行为的影响，证明了Yu和Eberly在文献[1]中讨论的噪声可加性在马尔可夫极限之外仍然成立。
2015-11-23 quant-ph
Experiment design and parameter estimation of Pauli channels using convex optimization
本文提出了一个统一的框架，用于参数估计的凸优化和实验设计的凸最大化的泡利信道，它可以扩展到广义泡利信道。在信道方向已知的情况下，仿射参数化的Choi矩阵变成一个凸优化问题的LS参数估计广义泡利信道。对于量子比特泡利信道，给出了一种简单的信道方向估计迭代算法。通过最大化输出量子系统的Fisher信息矩阵的迹来进行实验设计，以找到用于信道估计的最佳输入状态和测量POVM。对于已知信道方向的情况，发现最佳输入状态应该是纯的，最佳测量POVM是极值的。在量子比特泡利信道的情况下，最优配置中的输入态和POVM元素都应该平行于信道方向。所提出的方法和算法说明了简单的数值例子。
2011-07-05 quant-ph
Robust Quantum Error Correction via Convex Optimization
我们提出了一个半定规划优化方法量子纠错，产生代码和恢复程序，对噪声信道的显着变化是强大的。我们的方法使我们能够优化编码，恢复，或两者兼而有之，并服从近似显着提高计算成本，同时保持保真度。我们使用标准[5，1，3]码作为基准，用数值方法说明了我们的理论。我们优化的编码和恢复产生的一致性是由1-2个数量级的随机酉权重-2错误相比，[5，1，3]与标准恢复代码。我们观察到类似的改善4量子比特消相干的子空间代码。
2007-09-18 quant-ph
Optimal quantum multi-parameter estimation and application to dipole- and exchange-coupled qubits
我们考虑的问题，量子多参数估计与实验约束，并制定的凸优化方面的解决方案。具体来说，我们概述了一种有效的方法来确定估计量子过程的多个未知参数的最佳策略，并将此方法应用于一个现实的例子。例子是两个电子自旋量子比特通过偶极和交换相互作用耦合，耦合参数未知-明确地说，与两个量子比特相关的位置矢量和交换相互作用的大小是未知的。这种耦合哈密顿量产生一个幺正演化，当与任意单量子比特操作相结合时，产生一组通用的量子门。然而，未知的参数必须精确地知道，以产生高保真门。我们使用点估计方差的Cramér-Rao界来构造最优实验系列来估计这些自由参数，并对最优实验配置进行了完整的分析。我们的方法转化为一个凸优化的约束最优参数估计问题是强大的，广泛适用于其他系统。
2009-06-04 quant-ph
Approximating the Turaev-Viro Invariant of Mapping Tori is Complete for One Clean Qubit
Turaev-Viro不变量是三维流形的标量拓扑不变量。在这里，我们表明，估计映射环面的Turaev-Viro不变量的斐波那契版本的问题是一个完整的问题，一个干净的量子比特复杂性类（DQC 1）。这补充了以前的结果，表明估计任意流形的Turaev-Viro不变量作为Heegaard分裂是一个完整的问题，标准量子计算模型（BQP）。我们还讨论了一个美丽的类比这些结果和以前已知的结果的计算复杂性近似琼斯多项式。
2011-05-31 quant-ph
Complete positivity for time-dependent qubit master equations
结果表明，如果对应于量子比特主方程的退相干矩阵具有块对角实部，则演化由一维振子方程决定。进一步地，当完全退相干矩阵是块对角矩阵时，则完全正演化的充分必要条件可以用振子哈密顿量或拉格朗日量来表示。当振子方程的解未知时，仍然可以基于Hamilton/Lagrange不等式得到完全正性的显式充分条件。利用旋转形式不变性，通过一个一阶非线性微分方程来描述演化过程，从而得到了更精确的结果。一类主方程的确定，完全的积极性减少到更简单的条件的积极性。
2008-03-29 quant-ph
Simulation of open quantum systems via low-depth convex unitary evolutions
本文提出一种混合量子-经典方法，将随机酉信道分解为低深度凸酉演化并独立采样运行，无需深度辅助框架即可在NISQ设备上以较低噪声成本模拟多达数十量子比特的开放量子系统。
2024-09-06 quant-ph
On the fidelity of mixed states of two qubits
我们考虑了两个量子比特的混合态的单个副本，并展示了它的保真度或最大单重态分数与纠缠度量、并发性和负性的关系。我们的特征的极值点的状态的凸集具有恒定的保真度，并使用此证明严格的下限和上限的保真度为一定量的纠缠。
2003-03-03 quant-ph
Complete structural restoring of transferred multi-qubit quantum state
我们提出了一个多量子比特量子态沿自旋1/2链从发送者到接收者的多量子相干性矩阵的结构恢复协议。我们还提出了一个协议，用于构建这样的0阶相干矩阵，可以在这个过程中完美地转移。恢复协议是基于特殊构造的酉变换的扩展接收机。{This对于链的给定长度参数的变换是普遍最优的，在这个意义上，构造它的那些可以应用于最优地恢复任何高阶相干矩阵。
2021-08-19 quant-ph
The expansion of orthogonal complete set and teleportation of an arbitrary two-qubit state
根据叠加原理和算符定则，被传送粒子的态和量子信道组成的整个系统的态可以用Bell基和变换算符展开。从理论上讲，如果变换算符的行列式不为零，则只需进行逆变换即可实现隐形传态。实际上，如果变换算符不是幺正操作，那么只需要使用一个辅助量子比特，就可以通过集体幺正变换实现隐形传态。进一步分析了集体酉运算与变换算子之间的关系。
2006-07-18 quant-ph
Complete set of operational measures for the characterization of 3-qubit entanglement
我们通过操作纠缠度量刻画了纯三量子比特态的纠缠。为此，我们推导出一个新的分解为任意3量子比特状态，其特征在于由五个参数（本地酉操作）。我们表明，这些参数是唯一确定的两体纠缠措施。这些量一方面测量产生状态所需的纠缠，另一方面测量状态中包含的纠缠，并且具有明确的物理意义。此外，我们表明，以这种方式获得的状态的分类是密切相关的，当考虑一般的本地操作和经典通信。
2012-02-08 quant-ph
A complete transformation rule set and a minimal equation set for CNOT-based 3-qubit quantum circuits (Draft)
我们为基于受控非（CNOT）的量子线路引入了一个完整的变换规则集和一个最小方程集。使用这些规则，计算相同布尔函数的量子线路被简化为相同的标准形式。因此，我们可以通过比较它们的正规形式来容易地检验电路的等价性。通过将Knuth-Benchmark完备化算法应用于Iwama等人2002年引入的一组修改的18个方程，我们获得了一个完整的转换规则集（即，一组具有“终止”和“汇合”性质的变换规则）。我们的转换规则集由114条规则组成。此外，我们发现了一个最小的组合方程的初始方程组。
2013-05-07 quant-ph
Complete criterion for convex-Gaussian state detection
我们提出了一个新的标准，确定是否费米子态是一个纯高斯态的凸组合。这个判据是完备的，从内部刻画了凸高斯态的集合。如果一个状态通过了一个程序，它就是一个凸高斯状态，任何凸高斯状态都可以用通过该标准的状态以任意精度近似。该准则的形式提出了一系列的可解半定程序。它也是de Melo，Cwiklinski和Terhal开发的一个补充，其目的是从外部表征凸高斯态的集合。在这里，我们提出了一个明确的证明，由德梅洛等人的标准是完整的，通过估计之间的距离n-可扩展的状态，状态，通过标准，凸高斯状态的集合。
2014-12-01 quant-ph
Two-step complete polarization logic Bell-state analysis
逻辑量子比特纠缠，也称为级联Greenberger-Horne-Zeilinger（C-GHZ）态，在实际的噪声环境中是鲁棒的。在本文中，我们将描述一种有效的方法来实现完整的极化贝尔态分析，这是在逻辑量子比特编码。利用交叉克尔非线性构造的奇偶校验测量（PCM），可以分两步区分逻辑Bell态。我们还解释了这种方法可以用来区分任意的C-GHZ态与$N$逻辑量子位。该协议可用于基于逻辑量子比特纠缠的长距离量子通信。
2014-07-13 quant-ph
Complete nondestructive analysis of two-photon six-qubit hyperentangled Bell states assisted by cross-Kerr nonlinearity
超纠缠（Hyperentanglement）是量子系统中多个自由度的纠缠态，由于可以极大地提高量子通信的信道容量和安全性而受到广泛关注。在这里，我们提出了第一个方案，完全区分的超纠缠Bell态的双光子系统在三个自由度的交叉克尔非线性的帮助下，没有破坏，包括两个纵向动量自由度和偏振自由度。我们利用交叉克尔非线性构造了量子非破坏探测器，并利用该探测器对不同自由度的双光子系统的Bell态进行了奇偶校验测量和分析。我们提出的双光子六量子比特超纠缠Bell态分析方案对量子信息，特别是长距离大容量量子通信的实际应用具有重要意义.
2016-02-11 quant-ph
A Near-Optimal Axiomatisation of ZX-Calculus for Pure Qubit Quantum Mechanics
最近的发展在ZX演算导致了完整的公理化，首先是一个近似普遍的限制的语言，然后是整个语言。主要的缺点是，为了达到完备性而添加的公理数量众多，操作繁琐，缺乏物理解释。在本文中，我们提出了两个完整的公理化的一般ZX-演算，我们相信是最佳的，因为他们所有的方程是必要的，而且有一个很好的物理解释。
2018-12-21 quant-ph
Entanglement measurement based on convex hull properties
本文提出一种基于量子可分纯态凸包性质的量子纠缠测量方案，适用于任意维度和片段，并通过实例验证了其可行性。
2024-11-11 quant-ph
Complete methods set for scalable ion trap quantum information processing
大规模量子信息处理器必须能够传输和维护量子信息，并重复执行逻辑运算。在这里，我们展示了使用存储在捕获的原子离子的内部状态中的量子位来执行可扩展的量子计算所需的所有基本元素的组合。我们量化了多量子比特操作的可重复性，尽管量子比特在宏观距离上传输，但没有观察到性能损失。这些结果的关键是使用不同的铍离子超精细态对进行稳健的量子位存储、读出和门，以及同时捕获镁再冷却离子和量子位离子。
2009-07-10 quant-ph
Comment on "Optimal convex approximations of quantum states"
在最近的一篇论文中，M。F. Sacchi [Phys. Rev. A 96，042325（2017）]解决了通过不同可用状态的凸混合来近似不可用量子态的一般问题。对于量子比特混合态的情况，我们证明了解析解在某些情况下是无效的。本文给出了最优凸逼近的完全解析解。我们的解可以看作是对上述文献结果的修正和补充。
2019-01-25 quant-ph
A Sound and Complete Equational Theory for 3-Qubit Toffoli-Hadamard Circuits
本文为3量子比特Toffoli-Hadamard电路建立了可靠且完备的等式理论，通过先研究生成E8格自同构有限群的Toffoli-K电路，再借助Li等人的工作扩展得到完整等式体系。
2024-08-12 quant-ph
Minimax optimization of entanglement witness operator for the quantification of three-qubit mixed-state entanglement
基于最优纠缠见证算子和极小极大优化方法，提出了一种利用凸顶纠缠度量量化混合量子态纠缠的数值方法.我们的方法适用于一般的纠缠度量和纠缠态，是一个有效的替代传统的方法的基础上的最佳纯态分解。与传统方法相比，该方法具有两个重要的优点：（1）解的全局最优性是可定量验证的;（2）利用目标状态和测度的公共对称性，大大简化了优化过程.为了证明这些优点，我们量化了一类由GHZ态、W态和白噪声组成的三量子比特满秩混合态中的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）纠缠，这是具有不同真实多体纠缠的最简单的混合态，在此之前还没有量化过。本文讨论了最佳见证算子的形式和混合态的凸结构的一些一般性质，这些性质与态的对称性和秩有关。
2012-10-23 quant-ph
Pauli Tomography: complete characterization of a single qubit device
量子物理学和信息技术的结合最初是出于小型化的需要，最近为实现全新的信息处理设备开辟了道路，有可能保证安全的密码通信，以及一些复杂计算任务的巨大加速。在新的信息技术所带来的许多问题中，需要表征新的量子设备，对其功能进行完整的识别和表征。正如我们将看到的，量子力学为我们提供了一个强大的工具来轻松有效地完成任务：这个工具就是所谓的量子纠缠，它是未来计算机量子并行的基础。我们在这里提出了第一个完整的实验量子表征的单量子比特设备。这种新方法，我们可以称为“量子射线照相术”，在设备的输出端使用泡利量子断层扫描，并且在输入端只需要一个纠缠态，它在测试通道上作为所有可能的量子并行输入状态工作。该方法可以很容易地扩展到任何n量子位器件。
2002-07-24 quant-ph
True experimental reconstruction of quantum states and processes via convex optimization
针对传统量子态与过程层析的线性反演易产生非物理矩阵的问题，提出基于半定规划求解的约束凸优化方法，在两比特NMR系统中实现了更高保真度的物理有效量子态、过程及噪声表征。
2020-03-31 quant-ph
Complete control of a matter qubit using a single picosecond laser pulse
我们第一次证明了一个物质物理两级系统，量子比特，可以完全控制使用一个超快的步骤。我们表明，自旋态的光激发电子，激子，限制在一个量子点，可以旋转任何所需的角度，围绕任何所需的轴，在这样的步骤。为此，我们使用一个单一的，共振调谐，皮秒长，偏振光脉冲。脉冲的偏振定义了旋转轴，而与非简并吸收共振的脉冲失谐定义了旋转角的大小。因此，我们实现了高保真度，通用的门操作，适用于其他自旋系统，仅使用一个短的光脉冲。操作持续时间等于脉冲时间宽度，比量子比特演化寿命和相干时间短几个数量级。
2012-04-04 quant-ph
Three-step implementation of any nxn unitary with a complete graph of n qubits
最近已经提出了具有超导量子比特的完整图的量子计算，并且应用于幅度放大、相位估计和给出的真实原子碰撞的模拟[Phys.Rev.A91，062309（2015）]。这种单激励子空间（SES）方法不需要误差校正，现在是实用的。之前展示了如何在单个步骤中实现对称nxn酉，但不是一般酉。这里我们证明了酉群U（n）中的任何元素都可以在不超过三个步骤中执行，对于任何n。这使得能够在恒定时间内实现高度复杂的操作，并且在某些情况下甚至允许将整个算法编译为仅三个操作。使用这个协议，我们展示了如何准备任何纯态的SES芯片在三个步骤，以及如何计算，对于一个给定的SES状态ρ，任何nxn厄米观察O的期望值在一个常数的步骤。
2015-09-15 quant-ph
Complete product-state contact set and optimality of the canonical three-qubit Shifts witness
School of Physics and Electronic Technology, Liaoning Normal University（辽宁师范大学物理与电子科技学院）；Center for Theoretical and Experimental High Energy Physics, Liaoning Normal University（辽宁师范大学理论与实验高能物理中心）
本研究确定了三量子比特Shifts UPB投影算子的完整乘积态接触集（共八个射线），证明其张成整个希尔伯特空间，从而确立相应见证者的最优性，并给出白噪声下纠缠检测的阈值。
2026-10-01 quant-ph
